Проблемы рационального использования удобрений и средств химической защиты растений в сельском хозяйстве России
| Вид материала | Диссертация |
- Рабочая программа По дисциплине Основы механизации и электрификации схп для специальностей:, 321.81kb.
- К Регламенту предоставления микрозаймов, 64.73kb.
- Вопросы к итоговому государственному экзамену для студентов специальности 080502., 42.78kb.
- Мнистерство сельского хозяйства и продовольствия республики беларусь у. О. «Гродненский, 779.57kb.
- Повышение эффективности использования трудовых ресурсов в сельском хозяйстве региона, 693.19kb.
- Их средств защиты растений разработана Гипронисельхозом Минсельхоза СССР с участием, 242.9kb.
- Аллельно аналогичным работам математического моделирования экономических процессов, 185.44kb.
- Рентное регулирование и рациональное использование земельных ресурсов в сельском хозяйстве, 118.95kb.
- Система удобрений и схема возделывания зерновых в хозяйстве ОАО «Победа» Рубцовского, 308.13kb.
- Года. Период времени, кажется, не очень большой. Амежду тем за это время произошли, 791.01kb.
^ Основные проблемы рационального использования
средств химизации в сельском хозяйстве
Получение высоких и стабильных урожаев сельскохозяйственных культур является следствием взаимодействия ряда факторов: качественного труда работников, почвенного плодородия и степени окультуренности почв, влияния погодных условий и применения удобрений и средств защиты растений.
По обобщённым данным полевых опытов Агрохимической службы и Географической сети, долевое участие почвенного плодородия составляет 50-60 % на дерново-подзолистых почвах, на серых и тёмно-серых лесных почвах – 73-78 %, на чернозёмах типичных 78-82 % и на чернозёмах обыкновенных и южных – 81-82 %. По данным ак. Сычёва В.Г. наибольшее влияние на урожайность сельскохозяйственных культур в производственных условиях оказывали погодные условия. Их долевое участие он определил от 40,9 % до 59,1 % для различных зон (табл. 9).
Таблица 9
Долевое участие различных факторов в формировании
урожая сельскохозяйственных культур
| Зона | Удобрение NPK | Степень окультуренности, Иотн. | Влияние погодных условий |
| Северотаёжная | 34,4 | 21,3 | 44,3 |
| Среднетаёжная | 36,7 | 23,5 | 39,8 |
| Южнотаёжно-лесная | 30,5 | 20,1 | 49,4 |
| Лесостепная | 23,3 | 35,8 | 40,9 |
| Степная | 12,6 | 44,3 | 43,1 |
| Сухостепная | 10,4 | 30,5 | 59,1 |
Примечание: каждая величина является усреднённой из ряда первичных данных
агрохимического обследования почв
Рациональное использование удобрений и средств защиты растений означает, что они были применены под основные культуры, где дали наибольший прирост урожайности, обеспечили высокий урожай и создали предпосылки для сохранения и воспроизводства плодородия почвы. Основоположник отечественной агрохимии Д.Н. Прянишников утверждал, что для подержания плодородия почв и наращивания урожаев надо ежегодно возвращать в почву не менее 80 % потреблённого растениями азота, 100 % фосфора и 70-80 % калия в виде органических и минеральных удобрений. В последние 17 лет в стране возвращается в почву лишь 10-15 % вынесенных с урожаем питательных веществ. Известно, что почвы и климат изменяются при продвижении с севера на юг. В этом же направлении изменяется и действие минеральных удобрений. Подтверждением этому служат результаты более 2 тыс. полевых опытов с озимой пшеницей, проведённых агрохимслужбой на полях колхозов и совхозов. (Табл. 10).
Таблица 10
Влияние удобрений на урожайность озимой пшеницы
в различных климатических зонах
| Зона | Коли-чество опытов, шт. | Дозы питательных веществ, кг/га | Урожай-ность без удобрений, ц/га | При-бавка от удоб-рений, ц/га | Доля в прибавке урожайности, % | ||||
| N | P2O5 | K2O | N | P2O5 | K2O | ||||
| Южно-таёжная | 318 | 100 | 80 | 80 | 19,9 | 12 | 52 | 24 | 24 |
| Лесо-степная | 938 | 85 | 75 | 70 | 26,2 | 8,1 | 41 | 36 | 23 |
| Степная | 734 | 61 | 64 | 41 | 27,4 | 5,9 | 37 | 53 | 10 |
| Сухо-степная | 97 | 45 | 60 | - | 30,3 | 5,4 | 28 | 72 | - |
Урожайность озимой пшеницы без удобрений возрастала по мере продвижения к югу. Действие азота и калия убывало по мере продвижения с севера на юг, а фосфора возрастало. Наблюдается, что в Нечернозёмной зоне (подзона Южной тайги) прибавки от удобрений достигали в 318 опытах в среднем 12 ц/га или почти на 60 % определяли величину урожайности. Не применение удобрений в этой зоне означает получение урожая на уровне 7-8 ц/га, что делает земледелие абсолютно не эффективным, а значит невозможным.
В лесостепной зоне по результатам 938 опытов средняя прибавка от удобрений составила 8,1 ц/га, что составляет 30 % всего урожая, а его уровень на 31,6 % превысил показатели Южно-таёжной зоны.
В степной зоне средняя прибавка в 734 опытах составила 5,9 ц/га, что на 37 % меньше, чем в лесостепной зоне, однако она составляет 21,5 5 от уровня урожайности. Сравнительно низкая прибавка получена в 97 опытах в сухостепной зоне, тем не менее она существенна и на 18,5 % обеспечивает рост урожайности.
Эти результаты массовых опытов свидетельствуют о том, что благодаря применению минеральных удобрений во всех зонах можно получать стабильные и высокие урожаи, и что преимуществом азотных и калийных туков должны пользоваться хозяйства в Нечернозёмной зоне, а преимуществом фосфорных удобрений хозяйства Чернозёмной зоны и засушливые регионы (Среднее и южное Поволжье и др.).
Если роль указанных в таблицах 8 и 9 факторов можно установить довольно точно, то определяющая роль первого и важнейшего фактора - качественного труда работника, не может быть выражена ни в процентном, ни в другом измерении. Тем не менее именно этот фактор является главным, ибо он устанавливает все параметры необходимых операций, определяет количественный и качественный состав используемых ресурсов, временные границы всех составляющих производственного цикла.
Чтобы этот фактор в полной мере отвечал своему назначению, нужно организовать и реализовать на практике выполнение всех операций по выбору (определению) круга культур и сортов для возделывания, по обработке почвы, по выращиванию растений и защите их от вредителей и болезней. На заключительном этапе надо провести уборку культур, переработать и сохранить выращенную продукцию.
Целью нашей работы является рассмотрение путей, позволяющих достичь высокой эффективности применяемых в сельском хозяйстве минеральных и органических удобрений, средств химической защиты растений
Для достижения наибольшего эффекта следует решить ряд проблем, которые на современном этапе являются определяющими.
^ Основные проблемы, решение которых обеспечит
высокоэффективное использование удобрений и средств
защиты растений
– создание материально-технической базы сельскохозяйственного производства и, в том числе, базы химизации;
– селекционные возможности интенсификации растениеводства и повышения отзывчивости культур на применяемые средства химизации;
– улучшение семеноводства сельскохозяйственных культур и своевременное сортообновление для реализации генетического потенциала сорта;
– технологическое обеспечение производственного цикла возделывания и уборки конкретного сорта культуры, освоение точных технологий;
– защита растений от вредителей и болезней, как необходимое звено для создания оптимальных условий развития растений;
– кадровое обеспечение современного сельского хозяйства;
– совершенствование ценовой политики, как определяющего звена в системе отношений государства и сельхозтоваропроизводителя;
Среди названных проблем невозможно отдать пальму первенства одной из них. Ясно, что без технического оснащения производства в 21 веке нельзя думать о высоких показателях производства. Без новых сортов с высоким генетическим потенциалом также нельзя достичь успеха. И аналогичного суждения заслуживают все названные основные проблемы.
^ Материально-техническая база химизации
В.И.Ленин ещё в 1915 году писал, что интенсификация земледелия – это «…не случайное, не местное, не эпизодическое, а общее явление всех цивилизованных стран» (ПСС., т. 27, стр. 168). Интенсификация означает «…переход к высшим системам полеводства, усиленное употребление искусственных удобрений, улучшение орудий и машин, рост употребления их…». Там же, стр. 181. Развитие сельского хозяйства передовых стран Запада в ХХ веке подтверждает этот вывод В.И. Ленина.
Значительна роль материально-технической базы химизации в рациональном использовании средств химизации и повышении их экономической эффективности. Именно от техники зависит, каким образом применить удобрения и средства защиты растений, удастся ли выдержать агротехнические сроки их использования, обеспечит ли техника качественные показатели и результаты, соответствует ли она экологическим параметрам и т.д.
За годы аграрного коллапса в стране (1992-2008 гг.) катастрофически сократился производственно-технический потенциал отечественного агропроизводства. Из данных таблицы 11 следует, что материально-техническая база химизации за последние 15 лет ослабла до критического состояния.
Таблица 11
^ Динамика изменения численности основных видов техники
в сельском хозяйстве страны (тыс. шт.)
| Виды техники | Годы | |||||
| 1990 | 1995 | 2000 | 2005 | 2006 | 2007 | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Тракторы* | 1365,6 | 1052,1 | 746,7 | 480,3 | 439,6 | 410,0 |
| Тракторные плуги | 538,3 | 368,3 | 238,0 | 148,8 | 132,8 | 128,0 |
| Культиваторы | 602,7 | 403,5 | 260,1 | 175,5 | 162,6 | 159,0 |
| Сеялки | 673,9 | 457,5 | 314,8 | 218,9 | 203,9 | 198,0 |
| Зерноуборочные комбайны | 407,8 | 291,8 | 198,7 | 129,2 | 117,6 | 110,5 |
| Кормоуборочные комбайны | 120,9 | 94,1 | 59,6 | 33,4 | 29,5 | 27,5 |
| Картофелеуборочные комбайны | 32,3 | 20,6 | 10,0 | 4,5 | 4,0 | 3,5 |
| Свеклоуборочные машины | 25,0 | 20,0 | 12,5 | 7,2 | 6,2 | 5,4 |
| Льноуборочные комбайны | 9,1 | 5,9 | 3,2 | 1,9 | 1,7 | 1,5 |
| Туковые сеялки | н.св. | н.св. | н.св. | н.св. | н.св. | н.св. |
| Разбрасыватели твёрдых минеральных удобрений | 110,7 | 71.6 | 34,3 | 19,6 | 17,8 | 15,7 |
| Машины для внесения в почву: твёрдых органических удобрений жидких органических удобрений | 92,7 40,6 | 48,8 26,2 | 22,0 9,3 | 10,4 6,1 | 8,7 5,6 | 7,2 5,1 |
| Опрыскиватели и опыливатели тракторные | 103,2 | 56,9 | 32,5 | 25,7 | 21,6 | 17,2 |
| Протравливатели семян | 26,4 | 16,5 | 10,6 | 8,0 | 7,4 | 6,4 |
* Без тракторов, на которых смонтированы землеройные, мелиоративные и другие машины.
Таблица 12
^ Потребность в основных видах сельскохозяйственной
техники (тыс. шт.)
-
Виды техники
Наличие
в 2008 г.
Потребность по нормативам использования техники
Требуется приобретать ежегодно
1
2
3
4
Тракторы*
390,0
3135,0
157,0
Тракторные плуги
114,0
1096,0
73,0
Культиваторы
147,0
1234,0
103,0
Сеялки
165,0
952,0
63,5
Зерноуборочные комбайны
100,5
643,0
42,9
Кормоуборочные комбайны
24,0
173,0
17,0
Картофелеуборочные комбайны
3,5
37,0
3,0
Свеклоуборочные машины
4,9
31,5
3,5
Льноуборочные комбайны
1,4
9,0
1,0
Туковые сеялки
н.св.
134,0
13,4
Разбрасыватели твёрдых минеральных удобрений
14,3
115,0
10,0
Машины для внесения в почву:
твёрдых органических удобрений
жидких органических удобрений
7,0
4,8
178,0
25,0
18,0
2,0
Опрыскиватели и опыливатели тракторные
15,4
150,7
15,0
Протравливатели семян
6,2
107,1
21,0
- Без тракторов, на которых смонтированы землеройные, мелиоративные и другие машины.
Севообороты.
Использование прогрессивных технологий и новой техники будет гарантией получения высоких и устойчивых урожаев при условии строгого соблюдения зональных систем земледелия. Зональная система земледелия – это система, все звенья которой (структура посевных площадей, севообороты, способы обработки почвы и посева, удобрения полей, меры борьбы с сорняками, вредителями и болезнями) учитывают и полно реализуют местные почвенно-климатические и материально-технические ресурсы. Она соединяет в себе все новейшие достижения науки и практики по размещению, специализации, организации и технологии производства.
Зональный подход отражает научно обоснованную тактику, то есть выбор агротехнических приёмов и технологий возделывания культур применительно к конкретным почвенно-климатическим условиям ведения земледелия. В своё время В.И. Ленин писал: «Земледелие в Калужской губернии не то, что в Казанской… Не учитывать во всех этих вопросах местных отличий значило бы впадать в бюрократический централизм и т.п.,…значило бы мешать местным работникам в том учёте местных различий, который является основой разумной работы. (Ленин В.И. О двойном подчинении и законности. ПСС., т. 45, с. 198.).
Однако до настоящего времени эти элементарные требования системы земледелия не выполняются: нет строгого соблюдения чередования культур в севообороте, не везде стало правилом использование лучших районированных сортов, своевременное и качественное выполнение всех работ и т.д. Например, ещё в 1975 году в хозяйствах РСФСР было введено севооборотов на площади 94,6 % пашни, а освоено их лишь на 80,8 %. В 1985 году севообороты были введены на площади 96,5 %, а освоены на 85,9 %. В 2005 году введённые севообороты занимают менее половины пашни, а освоены и три четверти.
А между тем, простое введение севооборотов позволяет без дополнительных затрат повысить урожайность культур. Например, в опыте заложенном Д.Н. Прянишниковым в 1912 году в Тимирязевской академии урожайность ржи за 52 года составила в ц/га: при монокультуре без удобрений 3,7; при севообороте без удобрений 16,3; в севообороте с полным удобрением 29,9; в севообороте с удобрением и известкованием 33,3.
Мощным средством повышения продуктивности, устойчивости земледелия и рационального использования удобрений являются севообороты с чистым паром. Например, в Ставропольском крае, благодаря доведению площади чисты паров до оптимальных размеров (700 тыс. га) урожайность повысилась в 1,5 раза, а валовые сборы зерна возросли с 2,8 млн. тонн в среднем за 1961-1965 гг. до 3,5 млн. т до 3,7 в 1975-1980 гг. и до 4 млн. т в 1981-1985 гг. Паровой клин устойчиво даёт около половины всего зерна.
Зернобобовые культуры исполняют роль стабилизирующего фактора в сохранении и повышении плодородия почвы, поскольку обладают способностью фиксировать свободный азот из воздуха и мобилизовать труднодоступный для других растений соединения фосфора и калия.
Из зерновых бобовых культур наибольшей фиксирующей способностью отличается люпин, который при урожайности 30 ц/га усваивает из воздуха до 200 кг/га азота. Горох при такой же урожайности накапливает азота до 140 кг/га. Люпин оставляет в поле 38-40, а горох 25-30 кг/га азота. Особая роль этих культур в том, что они усваивают питательные вещества из труднодоступных соединений почвы. Так люпин потребляет фосфора из таких соединений в 100 раз больше, чем рожь. Усваивающая способность корневой системы гороха на 25 % меньше, чем у люпина, но в 3 раза больше, чем у яровой вики.
Всё это определяет высокую ценность зернобобовых культур как предшественников в севооборотах. По данным ВНИИ зернобобовых и крупяных культур урожайность картофеля после гороха была на 22 % выше, чем после ржи и на 13 % по сравнению с урожаем повторного посева. В этих же опытах размещение гречихи после зернобобовых культур обеспечило прибавку урожая по сравнению с пропашными и яровыми зерновыми предшественниками соответственно на 1,8 и 2,0 ц с 1 га. Рекордная в Нечерноземье урожайность озимой пшеницы сорта Инна 106 ц/га в 1992 году в Калужском НИИСХ была получена по чистому пару, оставленному после гороха.
Погоня за прибылью приводит к структурным сдвигам в севообороте, увеличению посевов самых эффективных культур. Например, подсолнечника, сахарной свёклы и др. Фермеры не заинтересованы в парах, а также в посевах не эффективных, но улучшающих почву – бобовых, однолетних и многолетних трав.
Наличие в структуре посевов не рентабельных, но улучшающих структуру почвы культур, приводит к сокращению чистого дохода в текущем году, однако способствует повышению урожайности и эффективности производства более рентабельных культур в следующем году. (Какой эффект перетянет? Где финансовые потери преобладают? Перспектива?. Как рассчитать, что сопоставить?)
Исследования научных учреждений и опыт передовых хозяйств подтвердили, что отрицательное воздействие засух может быть ослаблено применением удобрений. Способствуя развитию более мощной корневой системы, проникающей в более глубокие горизонты, и лучшему питанию растений, они создают условия для экономного расходования влаги из почвы. Дать пример Московской 39 –глубина корней, берут воду с 1 метра.
Так, в опытах проведённых в Алтайском крае в 1967-1975 гг. применение полного минерального питания в дозах N90P90K90 обеспечивало по сравнению с контролем уменьшение расхода влаги на формирование 1 ц зерна со 154 до 129 тонн. Внесение навоза в количестве 20 т/га в этих же условиях снижало расход влаги ещё на 15 т. Одновременно прибавка урожая яровой пшеницы от применения удобрений составила соответственно 2,8 и 1,2 ц/га. Аналогичные опыты проведенные на Украине и в других зонах дали аналогичные результаты.
По данным Ставропольского НИИСХ, применение удобрений наряду с уменьшением расхода воды на единицу продукции ускоряет созревание озимой пшеницы на 3-5 дней, что часто является существенным фактором, обеспечивающим высокую урожайность и хорошее качество зерна.
^ Технологии возделывания сельскохозяйственных культур.
Применение энергосберегающих и ресурсосберегающих технологий производства зерна даёт возможность снизить себестоимость единицы продукции на 10-20 %, затраты на горючее и смазочные материалы на 15-40 %, на минеральные удобрения на 15-20 %, на оплату труда на 10 – 15 %, на содержание основных средств – на 5-10%. (Липкович Э.И. Ж. Эк. с-х-ва., 2004, № 12, с. 10.)
Химизация является одним из элементов системы земледелия, который, несмотря на свою ведущую роль, находится в зависимости от других её элементов. Поэтому освоение зональных систем ведения сельского хозяйства, и, прежде всего, севооборотов, на современном этапе является важнейшей задачей хозяйств.
^ Интенсивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур.
Одним из решающих направлений рационального использования ресурсов в сельском хозяйстве и повышения эффективности производства продукции земледелия является применение интенсивных технологий, отражающих комплексное использование достижений научно-технического прогресса.
Ведь сущность интенсивных технологий состоит в том, чтобы с учётом местных природно-климатических условий и биологических особенностей наиболее продуктивных районированных сортов, комплексного использования всех имеющихся ресурсов. Обеспечить растению в течение всего вегетационного периода максимально благоприятные условия роста и созревания.
Поскольку в основе интенсивных технологий лежит обязательное соблюдение единства биологических законов развития растений, технологических, технических и экономических (в первую очередь организационных) факторов, обеспечивающих оптимальные условия для развития растений, их защиту от сорняков, вредителей и болезней, уборку в агротехнические сроки без потерь, то в итоге достигается получение высокого урожая и качественной продукции.
Интенсивные технологии дают возможность хозяйствам увязать экономические и производственные процессы с биологическим циклом развития растений, и таким образом появляется реальная возможность программировать урожайность, как по её величине, так и по себестоимости получаемой продукции. Интенсивные технологии включают подбор лучших районированных сортов растений, размещение посевов по лучшим предшественникам (то есть строгое соблюдение севооборотов), внесение органических и минеральных удобрений по нормам и срокам на запрограммированный урожай, применение интегрированных систем защиты растений от вредителей, болезней и сорняков, выполнение всех предусмотренных технологической картой работ в оптимальные сроки. Именно такое научно обоснованное использование всех факторов позволит производителю полнее реализовать биологический потенциал сельскохозяйственных культур, обеспечить высокую отдачу на затраченные ресурсы.
Применение интенсивных технологий связано в первую очередь с ростом затрат на возделывание культур, прежде всего на удобрения и средства защиты растений. Однако, возможно увеличение затрат на семена более высоких кондиций, на уборку и подработку продукции и т.д. В итоге, себестоимость единицы продукции может быть выше, чем при обычной технологии. В этом нет ничего особенного, поскольку получается продукция более высокого качества, оценка которой и её реализация производятся по более высоким ценам.
Внедрений интенсивных технологий в СССР позволило в 1985 году получить дополнительно 16 млн. т зерна, в 1986 году – более 24 млн. тонн, в 1987 – 32 млн. тонн. При этом заготовки зерна сильных, ценных и твёрдых сортов пшеницы достигли 30 млн. тонн, против 20 млн. тонн ранее. Окупаемость удобрений в эти годы была на 20-25 % выше, чем у культур, выращиваемых по обычной технологии.
Таким образом, в хозяйствах, располагающих достаточными материально-техническими ресурсами экономически целесообразно применять интенсивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур, позволяющих рационально использовать все ресурсы и обеспечить высокую окупаемость затраченных средств. При этом возможно сокращение площадей возделываемых культур, если нет необходимости наращивать объёмы производства.
В последние годы вновь получает распространение минимальная обработка почвы. Это позволяет снизить затраты на горюче-смазочные материалы, повысить производительность труда за счёт широкозахватных агрегатов и т.д. Однако её применение требует серьёзного экономического обоснования в каждом конкретном хозяйстве, даже, несмотря на наличие комбинированных агрегатов, сеялок прямого посева, чизельных и других орудий.
Проблема заключается в том, что через несколько лет каждое хозяйство столкнётся с проблемой нарастающего засорения полей сорняками. По данным СибНИИЗХима, по сравнению с традиционной технологией обработки почвы, основанной на вспашке, применение минимальных приёмов ведёт к усилению засорённости в 2-2,5 раза. Это происходит из-за того, что весь набор семян сорняков, возбудителей болезней и вредителей сохраняется на поверхности почвы. Растительные остатки являются носителями различных возбудителей болезней. При отвальной вспашке они перегнивают, а при минимальной обработке образуют подстилку для сохранения возбудителей болезней. Использованием орудий поверхностной обработки, которые срезают верхний слой почвы в 5-7 см, стимулируется развитие и распространение корне-отпрысковых сорняков. Таким образом, нужно резкое усиление химической защиты растений, иначе эта технология себя не оправдывает.
Эффективность применения гербицидов зависит от времени обработки полей. Например, для борьбы с осотом рекомендуется применение раундапа и других глифосатов при высоте сорняков 10-15 см, когда они молодые и активно вегетируют. Опыты ВНИИ фитопатологии показали, что в это время раундап использовать не эффективно. В это время в молодых растениях преобладает восходящий ток питательных веществ, а нужный нам нисходящий ток, с которым гербицид должен попасть в корневую систему, практически отсутствует. Лишь в начале бутонизации, когда растение начинает нарабатывать пластические вещества в запас и направлять их в корни, надо применять глифосат. Тогда гербицид пойдёт в корневую систему и уничтожит растение полностью. А применённый при высоте сорняков 10-15 см глифосат просто «срежет» сорняк по корневую шейку и глубже не пойдёт. Живые же корни начнут создавать новые почки, и распространение сорняков только усилится.
Широкое применение интенсивных технологий в сельском хозяйстве страны требует обязательной технологической модернизации. Для этого нужно несколько условий. Адекватное восприятие проблемы государством и обществом, наличие современных агротехнологий, их научного, ресурсного, кадрового и информационного обеспечения, экономическое стимулирование, развитие социальной и рыночной инфраструктур, совершенствование земельных отношений.
Например, ЗАО «Ломовское» Орловской области применяет интенсивные технологии при возделывании зерновых культур на площади 5050 га, получая озимой пшеницы по 7,0 т/га, ячменя по 6,7 т/га. Применение интенсивной технологии стало возможным после приобретения почвообрабатывающей техники нового поколения от фирм Европы и США. Эти машины позволили в 2 раза сократить расход топлива, повысить в 3 раза производительность труда, в 2,4 раза снизилась нагрузка на технику в расчёте на 1000 га. Стали применяться природощадящие технологии.
^ Локальное внесение удобрений.
Локальное (ленточное) внесение создаёт условия для экономного использования питательных веществ удобрений и запасов почвенной влаги, повышает коэффициент использования удобрений, способствует уменьшению потерь их из почвы и сокращению их расхода, а также снижает зависимость посевов культурных растений от пестицидов
Локальное внесение удобрений базируется на использовании машин, оборудованных специальными устройствами для внесения удобрений в почву в определённых дозах на заданную глубину. Многолетними исследованиями, как в нашей стране, так и за рубежом, показано, что использование этой технологии позволяет увеличить урожайность зерновых культур на 2-5ц/га, картофеля на 20-50, сахарной свёклы – на 20-30, овощных, кормовых и силосных культур на 20-40, подсолнечник и сои на 2-3 ц/га. То же показали обобщенные данные Географической сети опытов ВИУА за 1957-1981 годы.
Ленточный способ внесения удобрений одновременно с предпосевной культивацией снижает расход влаги на образование 1 ц зерна в сравнении с разбросным способом до 15 %, гарантируя получение стабильных урожаев в любой неблагоприятный год. (Панников В.Д. с. 106)
Эффективность этого приёма зависит от ряда условий – уровня плодородия почв и их механического состава, условий влагообеспеченности культур, применяемых сортов, форм, видов и доз удобрений, параметров размещения их в почве (глубины от поверхности, расстояние от посевного или посадочного рядка, ширины ленты).
Установлено, что более эффективным является локальное внесение на связных суглинистых почвах, чем на песчаных и супесчаных. Различия в эффективности такого внесения удобрений на почвах разного механического состава более чётко проявляются в засушливые годы. При высокой влагообеспеченности в вегетационный период эффективность локального внесения удобрений на связных и лёгких почвах выравнивается.
Обязательно надо учитывать, что эффективность локального внесения удобрений зависит и от плодородия почв, уровня обеспеченности растений доступными для них питательными веществами. На слабоокультуренных почвах, характеризующихся повышенной кислотностью и низкой обеспеченностью питательными веществами, она выше. С повышением уровня обеспеченности дерново-подзолистых почв фосфором и калием до 240-260 мг Р2О5 и К2О на 1 кг почвы эффективность ленточного внесения NPK под зерновые культуры имеет тенденцию к снижению, а под картофель и кукурузы на силос возрастает. На почвах с низким содержанием питательных веществ, где потребность растений в фосфоре и азоте выражена одинаково, отсутствие одного из этих элементов в удобрении вызывает снижение урожая, особенно резкое при ленточном внесении. В связи с этим все элементы полного минерального удобрения на слабо- и средне окультуренных почвах надо вносить в одну ленту. Локализация одного из элементов удобрений на фоне разбросного применения других, как правило, снижает урожай на известкованных почвах, обостряется потребность в калии, поэтому при внесении локально удобрений надо иметь в их составе этот элемент.
На окультуренных почвах с высоким уровнем фосфора и калия будет эффективно локальное внесение азотного удобрения.
Локальное внесение удобрений, создавая более благоприятные условия питания растений по сравнению с разбросным, активизирует жизнедеятельность растений в начальный период их роста, способствует интенсивному и ускоренному их развитию, что повышает конкурентоспособность культурных растений по отношению к сорнякам и значительно снижает засорённость посевов.
Важным условием, определяющим высокую окупаемость удобрений урожаем при их ленточном внесении, являются биологические особенности культур и сортов, их отзывчивость на условия питания, сроки созревания, устойчивость зерновых культур к полеганию.
Повышение коэффициента использования питательных веществ удобрений при ленточном внесении позволяет уменьшить дозы удобрений, по сравнению с разбросным способом, на 25- 30 %. В большинстве природно-экономических зон страны самым эффективными являются дозы от 30 до 90 кг д.в. азота, фосфора и калия на гектар.
Эффективность ленточного внесения удобрений возрастает при применении гербицидов, ретардантов и других средств защиты растений.
По данным полевых опытов с 15N, проведённых в CCCР, коэффициент использования азота для сельскохозяйственных культур был различным и колебался от 19 до 44 %.
Таблица 13
Коэффициент использования азота удобрений различными культурами
| Культура | Число опытов | Использование азота растениями, % внесённого удобрения | |
| Среднее | Крайние отклонения | ||
| Озимая пшеница | 17 | 31 | 12-14 |
| Яровая пшеница | 10 | 37 | 26-44 |
| Ячмень | 50 | 45 | 24-60 |
| Овёс | 33 | 44 | 13-61 |
| Кукуруза | 7 | 40 | 35-63 |
| Просо | 2 | 44 | 41-46 |
| Картофель | 7 | 40 | 25-45 |
| Лён-долгунец | 2 | 34 | 33-36 |
| Зернобобовые | 9 | 35 | 16-61 |
| Рис (затопляемый) | 6 | 19 | 16-22 |
Как правило, растения используют лишь менее 50 % азота удобрения, а другую половину составляют потери. Коэффициент использования азота колеблется в зависимости от почвы (особенно её механического состава), количества выпадаемых осадков, режима орошения, вида сельскохозяйственной культуры, формы азотного удобрения и т.д.
Локальное внесение удобрений создаёт чётко выраженную гетерогенность почвы по содержанию элементов питания и биологической активности, что влияет на формирование корневой системы растений и характер поглощения м элементов питания. Корневая истема под воздействием высоких осмотических сил почвенного раствора в очагах дифференцируется на высоко- и низкосолевые корни. Высокосолевые корни характеризуются повышенной поглощающей и синтетической деятельностью и вносят основной вклад в обеспечение надземной части растений элементами питания и аминокислотами. Низкосолевые корни не входят в контакт с очагами удобрений и обеспечивают растения водой. Специализация корневой системы при локальном внесении позволяет растениям более полно и экономно использовать питательные вещества удобрений запасы почвенной влаг, повышает устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды, в частности к засухе, и экономит энергетические ресурсы растений для формирования продуктивной части урожая.
Микроудобрения
Микроэлементы играют важную роль в жизни растений, поэтому наряду с обеспечением их азотом, фосфором и калием, необходимо, чтобы растения не испытывали недостатка в цинке, марганце, меди, молибдене, боре и других элементах. Площади с недостаточным содержанием подвижного цинка в стране составляли в 1998 году 95 %, кобальта 86, молибдена 81, марганца 58, меди 49, бора 38 %. (Войтович Н.В., 1997). Учитывая, что за прошедшие годы применение микроудобрений было незначительным, эти площади мало изменились.
Кроме азотных, фосфорных и калийных удобрений для обеспечения сбалансированного минерального питания растений селу надо поставлять магниевые, серосодержащие и микроудобрения (борные, молибденовые, ме6дные, цинковые, марганцевые, кобальтовые и др.) для районов недостаточным содержанием в почве соответствующих питательных веществ.
По расчётам учёных России требуется 17,7 тыс. тонн микроэлементов, США требуется 76 тыс. тонн, а вносится у них 58 тыс. тонн.
Обеспеченность почв микроэлементами в значительной степени зависит от степени их окультуренности, в частности, от содержания гумуса и кислотности. С увеличением содержания гумуса возрастает содержание бора и меди, на сильнокислых кислых почвах содержание доступного для растений бора ми меди увеличивается, а на известкованных нейтральных и слабощелочных – снижается. Щелочная реакция способствует усилению подвижности молибдена и марганца, и в тоже время в кислой среде происходит переход этих элементов в менее подвижные и труднодоступные соединения.
На землях с повышенным содержанием фосфора следует применять микроудобрения, и в первую очередь цинковые, поскольку при высоком содержание фосфора блокируется поступление цинка в растения.
Исследования, проведенные в Географической сети опытов, показывают высокую эффективность микроудобрений (табл. 13). Это относится как к использованию микроудобрений при внесении в почву, так и при предпосевной обработке семян. В современных условиях кризиса и высоких цен на средства химизации, предпочтение следует отдавать предпосевной обработке семян, где при гидроаэрозольной обработке можно применить многокомпонентную смесь питательных веществ.
Таблица 14
Эффективность применения микроудобрений
| Элементы | Внесение в почву | Предпосевная обработка | ||||
| Прибавка ц/га | Условный чистый доход усл. ед. | Число опытов | Прибавка ц/га | Условный чистый доход усл. ед. | Число опытов | |
| Бор | 1,4 | 14,7 | 208 | 1,4 | 5,9 | 30 |
| Молибден | 2,0 | 16,0 | 259 | 2,0 | 11,4 | 12 |
| Медь | 3,7 | 32,2 | 184 | 2,2 | 13,2 | 12 |
| Цинк | 3,8 | 20,0 | 456 | 3,9 | 28,6 | 48 |
| Марганец | 2,1 | 10,0 | 266 | - | - | - |
| Кобальт | 2,7 | 19,1 | 112 | - | - | - |
Необходимость и целесообразность применения микроудобрений подтверждается тем, сколько этих элементов выносится с урожаем культур. В таблице приводятся сравнительные данные выноса серы и фосфора при указанной урожайности. Как видно, это достаточно высокие цифры, причём такие культуры как турнепс и капуста выносят микроэлементов больше, чем фосфора.
Таблица 15
Вынос серы и фосфора некоторыми культурными растениями
| Культура (урожайность) | SO3 | P2O5 |
| Пшеница (15 ц/га) | 13,1 | 19,7 |
| Картофель (150 ц/га) | 12,9 | 24,0 |
| Клевер (45 ц/га) | 18,5 | 23,3 |
| Люцерна (60 ц/га) | 30,0 | 37,6 |
| Сахарная свёкла (180 ц/га) | 29,5 | 33,8 |
| Турнепс (300 ц/га) | 44,4 | 24,4 |
| Капуста (360 ц/га) | 73,7 | 41,2 |